Основные понятия и определения. Отношения и реляционные базы данных

Отношения и реляционные базы данных

Определение 1.1

Пусть даны множеств тогда есть отношение над этими множествами, если есть множество упорядоченных кортежей вида где . Множества называют доменами отношения .

		болт	черный
		муфта	синий
кортеж		винт	красный
		гайка	зеленый
		муфта	красный
		болт	оранжевый

Если соотнести эти домены с четырьмя элементами реального мира: - номер детали, - название детали, - цвет детали, - вес детали, то отношение примет форму таблицы, где кортежи - строки таблицы или записи:

Сущность			Атрибут	сущности
(имя файла)	ДЕТАЛЬ		(поле	в записи)
	ДНОМ	ДНАЗВ	ДЦВЕТ	ДВЕС
		болт	черный
		муфта	синий
запись		винт	красный
		гайка	зеленый
		муфта	красный
		болт	оранжевый

Имена столбцов называются атрибутами, а индивидуальные значения, появляющиеся в отдельных кортежах, - значениями атрибутов.

Число столбцов в таблице называется степенью отношения, а текущее число кортежей - мощностью отношения.

Определение 1.2

Реляционная база данных (БД) представляет собой совокупность взаимосвязанных отношений, содержащих всю информацию, которая должна храниться в БД.

Пример реляционной БД, состоящей из трех отношений:

ДЕТАЛЬ
ДНОМ	ДНАЗВ	ДЦВЕТ	ДВЕС
	болт	черный

ПОСТАВЩИК
ПНОМ	ПФАМ	СТАТУС	ГОРОД
п1	Иванов		Нкамск
п2	Петров		Нчелны
п3	Сидоров		Казань

ПОСТАВКА
ПНОМ	ДНОМ	ШТ
П1
П2
П3
П1

Определение 1.3

Атрибут (или набор атрибутов), который может быть использован для однозначной идентификации конкретного кортежа, называется первичным ключом.

Первичный ключ не должен иметь дополнительных атрибутов. Это означает, что исключение любого произвольного атрибута из ключа должно привести к потере однозначности идентификации кортежа.

В отношении ПОСТАВЩИК первичным ключом является ПНОМ, в отношении ДЕТАЛЬ - ПНОМ, в отношении ПОСТАВКИ - пара атрибутов <ПНОМ, ДНОМ>. Первичные ключи в дальнейшем будем подчеркивать.

Число отношений в БД и конкретные атрибуты, приписываемые каждому отношению, определяются в процессе проектирования. В случае БД поставщиков деталей, ее структура полностью специфицируется набором следующих предложений:

Название БД: Поставщик деталей
Атрибуты	Тип
ПНОМ	симв(3)
ПФАМ	симв(10)
СТАТУС	целый
ГОРОД	симв(10)
ДНОМ	целый
ДНАЗВ	симв(6)
ВЕС	целый
ШТ	целый

Отношения и первичные ключи:

ПОСТАВЩИК (ПНОМ, ПФАМ, СТАТУС, ГОРОД),

ДЕТАЛЬ (ДНОМ, ДНАЗВ, ДЦВЕТ, ДВЕС),

ПОСТАВКА (ПНОМ, ДНОМ, ШТ).

Такое сжатое описание называется концептуальной моделью БД и содержит всю информацию, необходимую для ее создания.

Определение 1.4

Универсальное отношение - это отношение, включающее в себя все представляющие интерес атрибуты; оно может содержать все данные, которые предполагается размещать в БД в будущем.

Универсальным отношением для БД поставщиков является отношение

ПД( ПНОМ, ДНОМ, ПФАМ, СТАТУС, ГОРОД, ДНАЗВ, ДЦВЕТ, ДВЕС, ШТ ).

Для малых БД, включающих не более 15-20 атрибутов, универсальное отношение может использоваться в качестве отправной точки при проектировании БД.